一种下坡自刹车的手推车的制作方法

1.本发明涉及手推车领域，具体涉及一种下坡自刹车的手推车。


背景技术：

2.手推车是以人力推、拉的搬运车辆，它是一切车辆的始祖，虽然随着科技的不断发展，物料搬运技术也随之不断发展和革新，但手推车在短距离、小规模的运输作业中仍作为不可缺少的搬运工具而沿用。
3.在用手推车进行运输的过程中，有时会遇到斜坡，在下坡过程中就需要对手推车进行减速，防止手推车下坡速度过快而出现翻车等事故。现有技术中，手推车的下坡减速通常由工作人员人工进行，但是由于运送的物料通常情况下重量较重，工作人员在对手推车进行减速时需要花费较大的力量来人工刹车，操作不便、效果差，存在较大安全隐患。


技术实现要素：

4.根据现有技术的不足之处，本发明提出了一种下坡自刹车的手推车，以解决现有的手推车下坡时刹车效果差的问题。
5.本发明的一种下坡自刹车的手推车采用如下技术方案：包括车架、车斗和车轮，车轮设置在可转动的车轴两端，车斗可前后滑动地嵌设在车架内，且车斗通过第一压簧与车架连接；车架的底部设置有刹车组件、推杆、拉绳、支撑框架和传动装置；车轴上套设有可绕车轴转动的固定板，固定板和车轴之间设置有连接结构，连接结构配置成在车轴的转速达到预设值时，使固定板与车轴连接，进而使固定板随车轴转动；支撑框架安装于固定板，支撑框架呈四边形结构且其每条边均可伸缩以使支撑框架能够形变；推杆左右延伸且通过复位弹簧可前后滑动设置于车架，拉绳在支撑框架上缠绕且其后端向后固定于车架底部、前端连接推杆，拉绳向后拉动推杆时，推杆作用于刹车组件使刹车组件对车轴进行制动；初始状态支撑框架为顶面水平的正方形，在支撑框架随固定板转动时，间歇式拉动拉绳对车轴进行点刹制动；传动装置传动连接车斗和支撑框架，配置成在下坡路段车斗向前滑动时动作，并使支撑框架两对边伸长、另外两对边缩短变为长方形。
6.可选地，支撑框架包括第一围板和第二围板，第一围板和第二围板均设置有两个，第一围板和第二围板沿周向交替设置且滑动插装围合成矩形，支撑框架每条边对应的第一围板和第二围板之间具有间隙且传动连接有伸缩齿轮，伸缩齿轮在传动装置的驱动下转动，且伸缩齿轮顺时针转动时，支撑框架的横边伸长、竖边缩短。
7.可选地，传动装置包括第一齿轮、第二齿轮和若干驱动块，第一齿轮的轴线水平延伸且与固定板连接，第一齿轮外侧设置有沿圆周均布的限位台，限位台和第一齿轮之间具有间隙，第二齿轮可转动地套设于车轴且与第一齿轮传动连接，且第一齿轮和第二齿轮的齿牙配置成第二齿轮仅顺时针转动能够推动第一齿轮转动、第一齿轮能够相对于第二齿轮顺时针转动；
驱动块滑动插装在第一齿轮和限位台之间，驱动块与支撑框架的每条边框一一对应且垂直布置，驱动块的内端与第一齿轮传动连接、外端与伸缩齿轮传动连接，且伸缩齿轮通过铰接杆可相对滑动地安装于驱动块；车斗的下端面设置有驱动齿板，驱动齿板向下延伸出车架且驱动齿板的下表面设置有齿牙，驱动齿板与第二齿轮啮合。
8.可选地，车架的底板下表面设置有前后间隔的第一连接板和第二连接板，推杆左右延伸且其中部可前后滑动地设置于第一连接板，拉绳的一端连接推杆、另一端固定连接第二连接板；刹车组件包括刹车板、压板和第二压簧，车架的底板下表面左右两侧设置有第三连接板，第三连接板关于第一连接板对称设置且位于车轴的上方，刹车板和压板的上端铰接后与第三连接板铰接连接，第二压簧连接在刹车板和压板之间，第二压簧初始状态使得刹车板和压板向推杆转动且压板与推杆抵触。
9.可选地，连接结构包括连接块和拉簧，连接块沿径向方向可滑动地设置于车轴，拉簧设置于连接块和车轴之间，初始状态连接块位于车轴内部，固定板与车轴连接的内周壁面设置有凹槽，凹槽与连接块一一对应。
10.可选地，支撑框架的顶点为光滑的圆角结构。
11.可选地，第一围板和第二围板上均设置有插柱，固定板的表面设置有四个连接导槽，插柱滑动插装于相应连接导槽内。
12.可选地，第一齿轮的齿牙为可伸缩的楔形齿，第二齿轮的齿牙为矩形齿。
13.可选地，第一连接板上设置有前后延伸的滑槽，推杆的中部设置有滑块，滑块滑动设置于滑槽内，复位弹簧水平设置于滑块的后端面和滑槽的后端面之间。
14.可选地，车架的后端下方设置有支腿，车架的后端上方设置有把手。
15.本发明的有益效果是：本发明的一种下坡自刹车的手推车中车斗可以相对于车架前后移动，车架的底部通过拉绳连接有推杆，拉绳通过支撑框架支撑，支撑框架初始为顶边水平的正方形，支撑框架随车轴转动时其四个顶脚交替顶推拉绳，推杆在拉绳的拉动下能够向后移动作用于刹车组件对车轴进行点刹制动。进一步地，支撑框架的边框能够伸缩，支撑框架和车斗之间通过传动装置连接，在手推车下坡时，车斗向前移动移动并时传动装置动作，传动装置作用于支撑框架使得支撑框架的两对边伸长、另外两对边缩短，支撑框架形变成长方形，在支撑框架转动时其长边能够将拉绳顶推的更高，点刹力度更大，制动时间更长，增强制动效果，降低下坡时的车速，避免下坡时安全事故的发生。同时在对手推车倾倒货物时，车斗会在车架内滑动，使支撑框架迅速变化，能够使推杆后移，使刹车板对车轴进行制动，防止手推车向后溜车。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。
17.图1为本发明的一种下坡自刹车的手推车的结构示意图；
图2为图1的俯视图；图3为图2中a-a处剖视图；图4为图3中f处局部放大图；图5为图2中b-b剖视图；图6为图2中c-c剖视图；图7为图2中d-d剖视图；图8为图7在支撑框形变后的状态图；图9为图7在支撑框形变且随固定板转动后的状态图；图10为图2中e-e处剖视图；图11为本发明中支撑框架、固定板、传动装置的结构示意图；图12为本发明中第一围板的结构示意图；图13为本发明中固定板及其上零部件的结构示意图。
18.图中：1、车斗；101、驱动齿板；2、车架；21、支腿；22、把手；23、第一连接板；24、第二连接板；25、第三连接板；26、滑槽；3、车轮；31、车轴；4、第一围板；41、插柱；42、第一齿板；43、第二齿板；5、第二围板；6、驱动块；7、第一齿轮；8、第二齿轮；9、固定板；91、凹槽；92、连接导槽；93、限位台；10、拉绳；11、第一压簧；12、刹车板；13、压板；14、第二压簧；15、推杆；16、伸缩齿轮；161、铰接杆；17、连接块；18、拉簧；19、复位弹簧。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.如图1至图13所示，本发明的一种下坡自刹车的手推车，包括车架2、车斗1和车轮3，车架2的底板前端设置有可转动的车轴31，车轮3设置有两个且分别连接在车轴31的左右两端，车斗1可前后滑动地嵌设在车架2内，且车斗1通过第一压簧11与车架2连接，初始状态第一压簧11促使车斗1向后移动。车架2的后端下方设置有支腿21，便于放置手推车，车架2的后端上方设置有把手22，便于推动手推车行走。
21.车架2的底部设置有刹车组件、推杆15、拉绳10、支撑框架和传动装置。
22.车轴31上套设有可绕车轴31转动的固定板9，固定板9和车轴31之间设置有连接结构，连接结构配置成在车轴31的转速达到预设值时，使固定板9与车轴31连接，进而使固定板9随车轴31转动。
23.支撑框架安装于固定板9，支撑框架呈四边形结构且其每条边均可伸缩以使支撑框架能够形变；推杆15左右延伸且通过复位弹簧19可前后滑动设置于车架2，拉绳10的中部在支撑框架上缠绕且其后端向后固定于车架2底部、前端连接推杆15；拉绳10向后拉动推杆15时，推杆15作用于刹车组件使刹车组件对车轴31进行制动；初始状态支撑框架为顶面水平的正方形，支撑框架随固定板9转动时，间歇式拉动拉绳10对车轴31进行点刹制动。
24.传动装置传动连接车斗1和支撑框架，传动装置配置成在下坡路段车斗1向前滑动时动作，并使支撑框架两对边伸长、两对边缩短变为长方形，增加点刹力度，延长刹车时间。
需要说明的是，支撑框架的顶点为光滑的圆角结构，以能够与拉绳10相对转动，保证支撑框架转动过程中对拉绳10的抻拉效果。
25.支撑框架包括第一围板4和第二围板5，第一围板4和第二围板5均设置有两个，第一围板4和第二围板5沿周向交替设置且滑动插装围合成矩形，支撑框架每条边对应的第一围板4和第二围板5之间具有间隙且传动连接有伸缩齿轮16，伸缩齿轮16在传动装置的驱动下转动，且伸缩齿轮16顺时针转动时，支撑框架的横边伸长、竖边缩短。
26.需要说明的是，如图11、12所示，第一围板4为t形板，t形板的头板竖直设置且参与形成支撑框架的竖边框、t形板的脚板水平设置且参与形成支撑框架的横边框。t形板的脚板内侧面设置有齿牙，定义为第一齿板42；t形板的头板为直角u形板，直角u形板（头板）与t形板的脚板连接的单板内侧面设置有齿牙，定义为第二齿板43。
27.第二围板5为直角板，直角板的两内侧面均设置有齿牙。直角板的竖板与直角u形板远离第二齿板43的单板的内侧面贴合且滑动连接，直角板的竖板位于t形板的脚板的外侧，直角板的竖板与第二齿板43之间以及直角板的横板与第一齿板42之间均设置有伸缩齿轮16。
28.第一围板4和第二围板5上均设置有插柱41，固定板9的表面设置有四个连接导槽92，插柱41滑动插装于相应连接导槽92内，支撑框架形变时插柱41装沿连接导槽92滑动。
29.传动装置包括第一齿轮7、第二齿轮8和若干驱动块6，第一齿轮7的轴线水平延伸且与固定板9连接，第一齿轮7外侧设置有沿圆周均布的限位台93，限位台93和第一齿轮7之间具有间隙，第二齿轮8可转动地套设于车轴31且与第一齿轮7传动连接，第一齿轮7和第二齿轮8的齿牙配置成第二齿轮8仅顺时针转动能够推动第一齿轮7转动、第一齿轮7能够相对于第二齿轮8顺时针转动、第一齿轮7逆时针转动时推动第二齿轮8转动，也就是说第一齿轮7的齿牙为可伸缩的楔形齿，第二齿轮8的齿牙为矩形齿，以保证车轴31的正常转动。
30.驱动块6滑动插装在第一齿轮7和限位台93之间，驱动块6与支撑框架的每条边框一一对应且垂直布置，驱动块6的内端与第一齿轮7传动连接、外端与伸缩齿轮16传动连接，且伸缩齿轮16通过铰接杆161可相对滑动地安装于驱动块6。
31.车斗1的下端面设置有驱动齿板101，驱动齿板101向下延伸出车架2且驱动齿板101的下表面设置有齿牙，驱动齿板101与第二齿轮8啮合，车斗1下坡时车斗1向前移动驱动第二齿轮8顺时针转动，进而带动第一齿轮7转动，第一齿轮7带动驱动块6向外移动，最终控制伸缩齿轮16顺时针转动，使支撑框架形变为长方形。
32.车架2的底板下表面设置有前后间隔的第一连接板23和第二连接板24，推杆15左右延伸且其中部可前后滑动地设置于第一连接板23，拉绳10的一端连接推杆15、另一端固定连接第二连接板24。具体地说，第一连接板23上设置有前后延伸的滑槽26，推杆15的中部设置有滑块，滑块滑动设置于滑槽26内，复位弹簧19水平设置于滑块的后端面和滑槽26的后端面之间。
33.刹车组件包括刹车板12、压板13和第二压簧14，车架2的底板下表面左右两侧设置有第三连接板25，第三连接板25关于第一连接板23对称设置且位于车轴31的上方，刹车板12和压板13的上端铰接后与第三连接板25铰接连接，第二压簧14连接在刹车板12和压板13之间，第二压簧14初始状态使得刹车板12和压板13向推杆15转动且压板13与推杆15抵触。
34.连接结构包括连接块17和拉簧18，连接块17沿径向方向可滑动地设置于车轴31，
拉簧18设置于连接块17和车轴31之间，初始状态连接块17位于车轴31内部，固定板9与车轴31连接的内周壁面设置有凹槽91，凹槽91与连接块17一一对应设置，在车轴31的转速达到预设值时，连接块17在离心力的作用下向外滑动并插入凹槽91内，以使得车轴31带动固定板9同步转动。
35.结合上述实施例，本发明的使用原理和工作过程为：手推车在平路行驶时，固定板9与车轴31相对转动，车斗1基本保持水平不与车架2发生相对移动，支撑框架保持顶边水平的正方形。在手推车行驶过快时，连接块17在离心力作用下向外滑动并伸入固定板9，固定板9与车轴31连接进而带动支撑框架转动，支撑框架转动的过程中，其四个顶点交替将拉绳10抻拉顶起，拉绳10拉动推杆15向后运动，推杆15向后顶压使压板13和刹车板12转动，刹车板12作用于车轴31，对车轴31进行点刹制动，进而使得手推车减速，提高安全性。
36.当手推车在下坡路段行驶时，车斗1相对于车架2向前滑动，车斗1上的驱动齿板101驱动第二齿轮8顺时针转动，第二齿轮8带动第一齿轮7转动，第一齿轮7转动带动驱动块6向外移动，第二驱动块6移动驱动伸齿轮顺时针转动，伸缩齿轮16顺时针转动使得支撑框架的横边框伸长、竖边框缩短变为长方形，由于驱动齿轮的转动的圈数相同，支撑框架的周长不变。
37.在下坡过程中，当手推车下坡速度过快时，同上所述，固定板9与车轴31连接进而带动支撑框架转动，支撑框架由图8转动到图9时，拉绳10会被支撑框架向上顶起，且支撑框架转动的过程中，其四个顶角交替将拉绳10顶起，使得推杆15在滑槽26内反复前后滑动，进而使刹车板12对车轴31进行点刹。在支撑框架为正方形时，支撑框架转动一圈能够使推杆15往复移动四次，也就是进行四次点刹，但是由于正方形边长较短，所以点刹力度较小且制动时间较短。在支撑框架变为长方形后，长边越长，拉绳10被顶起的越高，点刹力度越大，制动时间越长；同时支撑框架转动一圈长边短边交替进行，点刹变为一重一轻交替两次，当长边增长到一定长度后，点刹频率只剩下两次，但是刹车时间增长，提高刹车效果，减小安全事故的发生概率。
38.在下坡时车斗1越重或斜坡越陡，则支撑框架变化幅度越大，刹车强度越大，安全性越高。同时在平地对手推车内装载的物体进行倾倒时，可以抬起车斗1向外翻倒，此时车斗1会在车架2内滑动，使支撑框架迅速变化，能够使推杆15后移，使刹车板12对车轴31进行制动，防止手推车向后溜车。
39.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。